2023 年度熱力学Ⅱ シラバス

【 2023 年度授業概要】
科　　　目			熱力学Ⅱ ( Thermodynamics II )
担当教員			橋本英樹教授
対象学年等			機械工学科・5年E組・前期・必修・1単位【講義】 ( 学修単位I )
学習・教育目標			A4-M2(100%)
授業の概要と方針			内燃機関，蒸気原動機などの熱機関サイクルを理解して，エネルギー変換技術についての知識を習得する．
到達目標		1	【A4-M2】各種熱機関サイクルを理解して，熱と物質移動の基本を理解する．
		2	【A4-M2】熱エネルギーを動力に変換する技術を理解し，また熱機関の構造も把握する．
		3	【A4-M2】熱エネルギー変換の応用技術について考察できる思考力をつける．
		4	【A4-M2】基礎的熱力学を理解し，その応用技術としての熱機関の性能および効率についての評価能力をつける．
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評価方法と基準	到達目標毎	1	熱機関サイクルおよび熱と物質移動の基本を理解しているかを，中間試験・定期試験・レポートで評価する．
		2	熱エネルギーを動力に変換する技術や熱機関の構造を理解しているかを中間試験・定期試験・レポートで評価する．
		3	熱エネルギー変換の応用技術について考察できる思考力がついているか中間試験・定期試験・レポートで評価する．
		4	基礎的熱力学を理解し，その応用技術としての熱機関の性能および効率について理解しているかを中間試験・定期試験・レポートで評価する．
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	総合評価		成績は，試験80%　レポート20%　として評価する．100点満点で60点以上を合格とする．
テキスト			「熱機関工学」：越智・老固・吉本（コロナ社）プリント
参考書			「やさしく学べる工業熱力学」：中島健（森北出版）「大学演習工業熱力学」：谷下市松編（掌華房）「図解熱力学の学び方」：谷下・北山（オーム社）
関連科目			熱力学I(M4R)
履修上の注意事項

【授業計画（熱力学Ⅱ ）】
週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	熱力学の基礎と熱機関の概要
1	熱力学Iで学んだ第一法則，第二法則などの復習を行うとともに，自然界で得られる熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する機械である熱機関の概要を理解し，熱機関を分類して特徴を学ぶ．
2	燃焼と燃料1
2	自然界にある燃料を燃焼させることにより熱エネルギーが得られる．熱機関の設計で必要な燃焼反応や発熱量算出法について学習する．また燃料の種類と特徴について学ぶ．
3	燃焼と燃料2
3	自然界にある燃料を燃焼させることにより熱エネルギーが得られる．熱機関の設計で必要な燃焼反応や発熱量算出法について学習する．また，燃焼現象の基礎を理解し，熱機関の性能と燃焼について学ぶ．
4	蒸気サイクル
4	蒸気サイクルでは，作動流体として蒸気が用いられ，タービンなどの原動機に入り，動力が取り出される．このようなサイクルシステムをエンタルピ及びエントロピの概念を用いて理解する．
5	ボイラーの構造と蒸気タービンの作動原理
5	蒸気を発生させるボイラーの分類をおこない，それそれの構造について学習する．さらにボイラーの性能について熱効率を含めた性能計算方法を学ぶ．また，蒸気タービンの構造を学習して，その作動原理を理解する．
6	蒸気タービンの性能
6	蒸気圧力・温度における物性値を理解し，エネルギ（エンタルピー）との関連を学習する．効率的エネルギー変換の評価について学習する．
7	内燃機関の概要
7	内燃機関での各吸気排気機構を学び，4サイクル・2サイクルの過程を理解する．
8	中間試験
8	熱機関の設計で必要な燃焼反応や発熱量算出法および熱（蒸気）エネルギーと動力の関連についての理解度を調べるために，中間試験を実施する．
9	中間試験の解答・解説
9	中間試験の解答と解説を行うとともに前半の復習を行う．
10	内燃機関の吸気と排気
10	内燃機関での各吸気排気機構を学び，4サイクル・2サイクルの過程を理解する．
11	ガソリン機関
11	ガソリン機関の作動原理とオットーサイクル（定容変化）を学ぶ．
12	ディーゼル機関
12	ディーゼル機関の作動原理とディーゼルサイクル（定圧変化）を学ぶ．
13	内燃機関の性能と計測
13	内燃機関の性能を評価するのに必要な計測方法について学習し，内燃機関での性能評価方法について学ぶ．
14	ガスタービンとジェットエンジン
14	ガスタービン・ジェットエンジンの基本サイクル・構造を学び，有効エネルギ変換技術を学習する．
15	その他のエネルギー変換システム
15	原子力発電でのエネルギ変換技術について学習する．
備考	前期中間試験および前期定期試験を実施する．状況に応じて再試験を実施する場合がある．